Glucólisis PDF

 Transforma glucosa en piruvato Glucolisis Genera ATP y regula la glucosa en la sangre Conceptos generales finalidad: obtener acido pirúvico y energía (hace poca energía pero hace energía rápida) principal combustible es D- glucosa metabolismo central...

 Transforma glucosa en piruvato Glucolisis Genera ATP y regula la glucosa en la sangre Conceptos generales finalidad: obtener acido pirúvico y energía (hace poca energía pero hace energía rápida) principal combustible es D- glucosa metabolismo central de los carbohidratos proceso exergónico y es irreversible en la célula (10 pasos, 3 son irreversibles ) localizado en el citosol /citoplasma (soluble) todos los intermediarios (lo que produce de inicio al final) son compuestos fosforilados - los compuestos fosforilados ya no pueden salir de la célula (se asegura la producción de ATP) Importancia biomedica La glucolisis se puede llevar a cabo en cualquier célula hasta las que no tienen Sustancial para el buen funcionamiento del cerebro y neuronas mitocondria el cerebro se alimenta principalmente de glucosa los eritrocitos solo en la Glucolisis ya que no tiene mitocondria, obtienen su energía de la Glucolisis Eritrocito = Lactato (anaerobia) músculo no tiene mucho oxigeno así que produce lactato (dolor de caballo = acumulación de lactato) I Cerebro se alimenta de glucosa y El corazón tiene actividad glucolitica baja su el corazón de ácidos grasos funcionamiento es aeróbico  Fases de la glucolisis Fase 1: la glucosa se “rompe" para formar 2 moléculas de gliceraldehido. Rompe una cadena de 6 carbonos en 3 carbonos. Se consumen 2 moléculas de ATP Fase 2: se producen 2 moleculas de piruvato, 4 moléculas de ATP, y 2 de NADH (obtención de energía) Rendimiento neto: 2 ATP y 2NADH Usos de NADH: reacciones de reducción producción de ATP en la cadena transportadora de electrones( CTE) ( son aerobias) Fase 1 Paso 1 Fosforilación de la glucosa Quinasa: enzima que fosforaliza Primer punto de control Cuando se pega un fósforo a la molécula se asegura que no se va a salir de la célula Es irreversible este paso y utiliza como cofactor Mg+ 1 utiliza de la enzima hexoquinasa acompañada de ATP para fosforilar la glucosa Todos los tejidos tienen hexoquinasa 1,2,3 G6P (activa o inhibe) Hexoquinasa (I,II,III) : actúa sobre glucosa y otras hexosas (distribuida en todos los tejidos) Son enzimas alostericas. Hexoquinasa IV (glucoquinasa): solo actúa sobre la glucosa (responde a hiperglucemia). Se encuentra en el HÍGADO, PÁNCREAS E HIPOTALAMO Paso 2 Isomerización de la glucosa 6 -P Fosfohexosa isomerasa F6P este paso es reversible La glucosa 6P se isomeriza a fructosa 6P (glucosa → fructosa ) el grupo -OH del carbono 1 de la fructosa 6P está listo para fosforilarse ya que queda más simétrica  Aquí se define si la glucosa Paso 3 Fosforilación de la fructosa 6P sigue el proceso (glucolisis) o Punto mas importante, punto se acaba aquí de control La fosfofructoquinasa es una enzima alostérica. Es IRREVERSIBLE y requiere Mg2 + como cofactor Utiliza ATP na FBP la fructosa 6P libera un -OH y se le pega un fósforo, de esa manera la molécula queda totalmente simétrica para poderse romper en dos fragmentos de 3 C cada uno. Una vez formada esto, la célula queda comprometida para la Glucolisis Paso 4 Ruptura de la fructosa 1,6 difosfato Aldolasa Entra directo a DHAP GAP la fase 2,paso 6 La enzima Aldosa rompe la molecula en 3C produce 2 fosfatos de triosa diferentes: una cetona (DHAP) y una aldosa (GAP) Paso 5 Obtención de dos moléculas de gliceraldehido 3-P Triosa fosfato isomerasa 1,3- BPG convierte DHAP en GAP con una isomerización (isomeros estructurales) solo el gliceraldehido 3P (GAP) puede continuar la fase 2 de la Glucolisis  no utiliza ATP Fase 2 Ya no glucosa, se transforma en Paso 6 Obtención de 1,3 difosfoglicerato glicerato Desforalización oxidativa En la fase 2 todo lo que suceda es por 2 1 3PG GAPDH Acabo con 2 NADH y 2 1,3 difosfoglicerato el gliceraldehido 3P se oxida y se fosforaliza al mismo tiempo (quito un hidrógeno y le pongo un fósforo inorganico) el 1,3 difosfoglicerato contiene un enlace de alta energía que acaba siendo ATP en el siguiente paso se obtiene la coenzima NADH gracias a la liberación de H Paso 7 Obtención de 3-fosfoglicerato y ATP Se agrega un fosfato a un ADP S Fosfoglicerato quinasa se desfosforaliza de 1,3 - bifosfoglicerato y se agrega a un ADP eso generando ATP se produce en primer ATP a nivel sustrato nivel sustrato = ATP directo de la vía Paso 8 Obtención de 2- fosfoglicerato Isomerización Fosfoglicerato mutasa 2PG El fosfato del C3 cambia al C2 las mutasas cambian grupos funcionales de un carbono a otro dentro de la misma molécula el grupo fosfato en la posición 2 contiene más energía Paso 9 Obtención de 2- fosfoenolpiruvato Enolasa PEP la pérdida de una molécula de agua en el sustrato da lugar a un doble enlace (más energía) Paso 10 Obtención de ATP a partir de fosfoenolpiruvato Paso similar al 7 Tercer punto de regulación Irreversible Piruvato quinasa Piruvato quito el fósforo de fosfoenolpiruvato y se lo agrego a un ADP produciendo ATP piruvato kinasa: es una enzima alosterica y está sujeta a regulación covalente este es el segundo punto más importante de la Glucolisis  Reacción global de la Glucolisis 6º 7°/10° 6° 10° 6° 6° 7º/ 10° 9º Glucosa + 2 NAD+ + 2ADP + 2Pi + 2 piruvato + 2NADH + 2H + 2ATP+ 2H2O d 4 ATP pero L consumimo 4 ADP pero s2 consumimos 2 Rendimiento energético ! 2 ATP a nivel sustrato g Fosforilación oxidativa ↑ -d 2 NADH → 2(3) = 6 ATP NADH → ATP total : 8 ATP Otros azúcares pueden entrar a la Glucolisis en diferentes puntos cada uno teniendo un diferente efecto en la obtención de cantidad de ATP  j Destino del piruvato obtenido de la glucolisis El destino del piruvato depende de la disponibilidad de oxígeno y del tipo celular & Produce 8 ATP (2 piruvato y 6 ATP) sin mitocondria y oxígeno condiciones que generan una producción excesiva de lactato - contracción del músculo - eritrocitos - tumores cancerosos convierte piruvato en lactato con ayuda de NADH produce 2 lactato y 2 ATP Reducción de piruvato a lactato ocurre en los eritrocitos y en los músculos en contracción 1. El lactato sale de las células y se difunde por la sangre hasta el hígado donde es convertido a glucosa 2. se regenera el NAD+ que necesita la GAPDH para que la Glucolisis continúe produciendo ATP 6° Los eritrocitos pueden usar la glucólisis como única fuente de ATP gracias a que las enzimas gliceraldehído 3P y lactato deshidrogenasa trabajan en conjunto para donar NADH y regenerar NAD+ respectivamente. 10°  Puntos de regulación enzimática Glucagon : disminuye el núm de copias de Nivela la cantidad de glucosa en sangre glucoquinasa insulina: aumenta núm de copias Glucosa Glucosa 6P Exceso de glucosa 6P PFK -1 PFK 1: más importante de la Glucolisis Ciclo de krebs PFK -2: enzima PEP independiente, no es parte de la Glucolisis síntesis de lipidos  Puntos básicos que deben ser comprendidos 1. Cual es su importancia biomédica? Buen funcionamiento del cerebro, contracción del músculo cuando el oxígeno es insuficiente, eritrocitos que carecen de mitocondrias 2. En qué condiciones metabólicas se realiza? Cuando necesitamos generar energía 3. En qué parte del cuerpo se realiza? 4. En qué compartimientos celular se realiza? En la mitocondria/ citosol 5. Cuáles son las enzimas Diana que define la velocidad de la vía? 6.Qué mecanismo regulatorio se presentan? 7. Cuáles son los moduladores positivos y negativos? POSITIVOS: insulina, AMP, fructosa - 2,6 bifosfato, ADP, glucosa, fructosa 1-6 bifosfato NEGATIVOS: Glucagon, ATP, citrato, acetil co-a, glucosa 6P 8. Control hormonal 9.vias metabólicas que pueden realizarse simultáneamente 10. Padecimientos asociados